Gliederung

Arten von räumlichen Daten:

• Straßenkarten
• Satelliten Bilder
• Physische Daten und Karten
• Abstrakte Karten
• …

Das R-paket ggmap wird im folgenden genutzt um verschiedene Kartentypen darzustellen.

Mit qmap kann man eine schnelle Karte erzeugen.

Straßenkarten

• Straßenkarte werden sehr häufig verwendet.
• Diese Karten zeigen Haupt- und Nebenstraßen (abhängig vom Detail)
• oft sind auch weitere Informationen enthalten. Wie beispielsweise Flughäfen, Städte, Campingplätze oder andere Orte von Interesse
• Beispiel einer Straßenkarte für Mannheim.

Installieren des Paketes

• Zur Erstellung der Karten brauchen wir das Paket ggmap:

1. Möglichkeit:

install.packages("ggmap")

2. Möglichkeit:

Install packages

Pakete installieren

Install packages

Paket ggmap - Hallo Welt

• Um das Paket zu laden verwenden wir den Befehl library

library(ggmap)

Und schon kann die erste Karte erstellt werden:

qmap("Mannheim")

Karte für eine Sehenswürdigkeit

BBT <- qmap("Berlin Brandenburger Tor")
BBT

Karte für einen ganzen Staat

qmap("Germany")

• Wir brauchen ein anderes zoom level

Ein anderes zoom level

• level 3 - Kontinent
• level 10 - Stadt
• level 21 - Gebäude

qmap("Germany", zoom = 6)

Hilfe bekommen wir mit dem Fragezeichen

?qmap

Verschiedene Abschnitte in der Hilfe:

• Description
• Usage
• Arguments
• Value
• Author(s)
• See Also
• Examples

Die Beispiele in der Hilfe

Ausschnitt aus der Hilfe Seite zum Befehl qmap:

qmap Example

Das Beispiel kann man direkt in die Konsole kopieren:

# qmap("baylor university")
qmap("baylor university", zoom = 14)
# und so weiter

Ein anderes zoom level

qmap("Mannheim", zoom = 12)

Näher rankommen

qmap('Mannheim', zoom = 13)

Ganz nah dran

qmap('Mannheim', zoom = 20)

ggmap - Quelle OpenStreetMap

qmap('Mannheim', zoom = 14, source="osm")

ggmap - OpenStreetMap - schwarz/weiß

qmap('Mannheim', zoom = 14, source="osm",color="bw")

ggmap - maptype satellite

qmap('Mannheim', zoom = 14, maptype="satellite")

ggmap - maptype satellite zoom 20

qmap('Mannheim', zoom = 20, maptype="hybrid")

ggmap - maptype hybrid

qmap("Mannheim", zoom = 14, maptype="hybrid")

Terrain/physical maps

• Aus Physischen Karten kann man Informationen über Berge, Flüsse und Seen ablesen.

• Farben werden oft genutzt um Höhenunterschiede zu visualisieren

ggmap - terrain map

qmap('Schriesheim', zoom = 14,
 maptype="terrain")

Abstrahierte Karten (http://www.designfaves.com)

New York

• Abstraktion wird genutzt um nur die essentiellen Informationen einer Karte zu zeigen.

• Bsp. U-Bahn Karten - wichtig sind Richtungen und wenig Infos zur Orientierung

• Im folgenden werden Karten vorgestellt, die sich gut als Hintergrundkarten eignen.

ggmap - maptype watercolor

qmap('Mannheim', zoom = 14,
 maptype="watercolor",source="stamen")

ggmap - source stamen

qmap('Mannheim', zoom = 14,
 maptype="toner",source="stamen")

ggmap - maptype toner-lite

qmap('Mannheim', zoom = 14,
 maptype="toner-lite",source="stamen")

ggmap - maptype toner-hybrid

qmap('Mannheim', zoom = 14,
 maptype="toner-hybrid",source="stamen")

ggmap - maptype terrain-lines

qmap('Mannheim', zoom = 14,
 maptype="terrain-lines",source="stamen")

Graphiken speichern

RstudioExport

ggmap - ein Objekt erzeugen

• <- ist der Zuweisungspfeil um ein Objekt zu erzeugen
• Dieses Vorgehen macht bspw. Sinn, wenn mehrere Karten nebeneinander gebraucht werden.

MA_map <- qmap('Mannheim', 
               zoom = 14,
               maptype="toner",
               source="stamen")

Geokodierung

Geocoding (…) uses a description of a location, most typically a postal address or place name, to find geographic coordinates from spatial reference data …

Wikipedia - Geocoding

library(ggmap)
geocode("Mannheim Wasserturm",source="google")

Latitude und Longitude

LatLon

http://modernsurvivalblog.com

Koordinaten verschiedener Orte in Deutschland

Reverse Geokodierung

Reverse geocoding is the process of back (reverse) coding of a point location (latitude, longitude) to a readable address or place name. This permits the identification of nearby street addresses, places, and/or areal subdivisions such as neighbourhoods, county, state, or country.

Quelle: Wikipedia

revgeocode(c(48,8))

## [1] "Unnamed Road, Somalia"

Die Distanz zwischen zwei Punkten

mapdist("Q1, 4 Mannheim","B2, 1 Mannheim")

##             from             to   m    km     miles seconds minutes
## 1 Q1, 4 Mannheim B2, 1 Mannheim 746 0.746 0.4635644     192     3.2
##        hours
## 1 0.05333333

mapdist("Q1, 4 Mannheim","B2, 1 Mannheim",mode="walking")

##             from             to   m    km     miles seconds minutes
## 1 Q1, 4 Mannheim B2, 1 Mannheim 546 0.546 0.3392844     420       7
##       hours
## 1 0.1166667

Eine andere Distanz bekommen

mapdist("Q1, 4 Mannheim","B2, 1 Mannheim",mode="bicycling")

##             from             to   m    km    miles seconds  minutes
## 1 Q1, 4 Mannheim B2, 1 Mannheim 555 0.555 0.344877     215 3.583333
##        hours
## 1 0.05972222

Geokodierung - verschiedene Punkte von Interesse

POI1 <- geocode("B2, 1 Mannheim",source="google")
POI2 <- geocode("Hbf Mannheim",source="google")
POI3 <- geocode("Wasserturm Mannheim",source="google")
ListPOI <-rbind(POI1,POI2,POI3)
POI1;POI2;POI3

##        lon      lat
## 1 8.462844 49.48569

##        lon      lat
## 1 8.469879 49.47972

##        lon      lat
## 1 8.466039 49.48746

Punkte in der Karte

MA_map +
geom_point(aes(x = lon, y = lat),
data = ListPOI)

Punkte in der Karte

MA_map +
geom_point(aes(x = lon, y = lat),col="red",
data = ListPOI)

ggmap - verschiedene Farben

ListPOI$color <- c("A","B","C")
MA_map +
geom_point(aes(x = lon, y = lat,col=color),
data = ListPOI)

ggmap - größere Punkte

ListPOI$size <- c(10,20,30)
MA_map +
geom_point(aes(x = lon, y = lat,col=color,size=size),
data = ListPOI)

Eine Route von Google maps bekommen

from <- "Mannheim Hbf"
to <- "Mannheim B2 , 1"
route_df <- route(from, to, structure = "route")

Mehr Information

http://rpackages.ianhowson.com/cran/ggmap/man/route.html

Eine Karte mit dieser Information zeichnen

qmap("Mannheim Hbf", zoom = 14) +
  geom_path(
    aes(x = lon, y = lat),  colour = "red", size = 1.5,
    data = route_df, lineend = "round"
  )

Wie fügt man Punkte hinzu

• Nutzung von geom_point

• Question on stackoverflow

http://i.stack.imgur.com

pic

Cheatsheet

• Cheatsheet zu data visualisation

https://www.rstudio.com/

Cheatsheet

Resourcen und Literatur

• Artikel von David Kahle und Hadley Wickham zur Nutzung von ggmap.

http://journal.r-project.org/archive/2013-1/kahle-wickham.pdf

• Schnell eine Karte bekommen

http://rpackages.ianhowson.com/cran/ggmap/man/get_map.html

• Karten machen mit R

http://www.kevjohnson.org/making-maps-in-r-part-2/

Take Home Message

Was klar sein sollte:

• Wie man eine schnelle Karte erzeugt
• wie man geokodiert
• Wie man eine Distanz berechnet